時間：2022-12-13 15:32:01
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1.1消防產品生命周期管理系統該種系統主要以產品的生命周期理論為主要指導理念，并利用現代信息技術、計算機技術和無線網絡和有線網絡技術，實現對消防產品生命周期內的全時間跟蹤管理，實時動態的獲取相關產品的生命周期、空置時間以及相關的其他有效信息，為科學的管理的這些消防產品提供有效地、合理的管理手段和管理方法。消防產品生命周期管理系統主要貫穿于產品使用的全過程，是面向各種消防產品生產、銷售、施工和維護管理以及質量監督管理的開放性的平臺。利用系統的掃描技術可以實時的對相關產品的標簽進行掃描，能夠辨別消防產品的質量和生產、運輸、安裝和維護等各個環節的信息和數據采集過程。在掃描過程中，由于各種消防產品都是以自己獨特的編碼和數據錄入到系統中，因此操作者可以利用這個系統很方便的實現對消防產品質量的監督和管理。同時，該種系統還實現了對消防產品從生產到使用到維護和報廢等各個階段的監督和控制，為各種用戶提供了一個綜合性能較高的信息查詢平臺，這個平臺的好處就是任何的消防產品一旦出現任何的問題，利用該種信息平臺可以及時的查詢到是哪一個流程或者環節出現了問題。
1.2消防設施遠程監控系統消防設施遠程監控系統在我國有著廣泛的應用時間和范圍。該種系統剛開始時只是應用于消防火警報警系統中，通過火災自動報警監控裝置可以自動的獲取系統中報警裝置的故障和發生火災的地方，隨著我國信息技術的進一步發展以及我國消防系統的未來發展的需求，不少省市的消防部門已經開始嘗試將其應用到其他消防設施的監控中去，但是從總體應用情況來看，不容樂觀，應用的效果還有待提高。利用物聯網技術對消防設備進行全過程的監督和控制，是將來消防物聯網系統應該重點研究的領域。消防設備運行情況的良好與否，直接關系到火災預警系統和火災及時撲救的效果，其重要行不需要重點說明。但是在我國現今的消防系統中，各種消防設備的種類和功能繁多，其基數比較大，管理方面存在粗放管理現象嚴重，在使用過程中缺乏有效地監督管理手段。對于未來消防設備的遠程監控系統，應該積極的使用傳感技術、計算機技術和互聯網技術對這些設備進行遠程的實時監督和控制，及時的掌握消防設備的運行現狀，對于其中的問題要及時發現，及時處理，及時解決，顯著提高消防系統的應急處理時間，保證各種消防設施運行的完整和有序，有效地抑制火災的發生和提高火災撲救的工作效率。
1.3危險區域監督管理以及預警系統危險區域監督管理以及預警系統是一個復雜而龐大的系統工程，主要涉及到消防環境、消防設施、消防人員以及消防管理等很多方面。國內外關于該種系統的研究已經取得了比較多的應用成果。根據我國消防系統的實際需求，危險區域監督管理以及預警系統的建設應該尋找到計算機危險的臨界點，能夠有效地預測危險以及造成危險的各種后果，以便能夠形成有效的預警對策和監督管理措施。同時，消防人員要將計算機處理出來的結果和危險性進行有效地分析和研究，在最大程度上降低火災的發生率和事故后果的損失情況，提高危險區域的監督和管理水平，以便為消防部門提供更加科學、合理、詳細、有針對性的對策。
1.4現場態勢信息系統消防部門滅火救援的現場態勢信息系統只要包括了現場環境監測、消防人員定位感知、消防車輛動態監測、現場消防設備與物資監督管理等內容，該種系統能夠有效地提高消防部門滅火救援的質量，能夠有效的提高救援信息的傳遞和災情信息的資源共享，在最大程度上保證消防部門及時的掌握火災的態勢和消防部門警力調動的情況，提高消防決策的能力等，為消防部門打造現代化的消防信息系統提供堅實的技術支撐。
2.結語
目前，對物聯網還沒有一個公認的概念，總體來說它是指利用各種傳感器和互聯網連接起來的一項新技術。物聯網就是利用數據采集設備，如傳感器、二維碼、電子標簽等實現對物體信息的采集，然后組成一個嵌入式網絡，通過異構網絡的融合技術，通過通訊接口實現嵌入式網絡和互聯網的對接，實現對物體的監控。物聯網的核心思想是：利用各種方法和形式對物體、人、設備進行感知，實現無所不在的感知；實現不同網絡接入方式、不同應用系統、不同環境的互聯互通和信息共享，提供人性化、個性化的綜合信息服務，支持信息數據處理和輔助決策實現智能服務。供應鏈管理與物聯網理念一致，通過信息共享，建立協同關系。因此，物聯網對供應鏈的發展有巨大促進作用。首先，物聯網技術幫助物流企業跟蹤貨物，跟蹤運輸設備的狀態。這些信息共享給上下游后，提高上下游的生產效率，降低成本，實現多贏。其次，供應鏈上的所有信息在一個平臺大集中后，可以利用大數據優化運輸路線，優化配載，為物流企業帶來價值。通過與物聯網技術的結合，智慧物流平臺提供感知供應鏈的能力，可以更智能、更有效地管理物流運輸活動的整個過程，幫助企業提高物流過程的可控性，提升物流服務質量。因此，研究物聯網在供應鏈上的應用具有重要的現實意義。
2基于物聯網技術的智慧供應鏈
物聯網技術使整個物流供應鏈管理更精準、高效、智慧、可控、可知及可視。通過物聯網等技術的應用，優化業務流程，提升物流服務水平，強化物流精益管理，提高調度智能決策；通過運用攝像頭、溫濕度和紅外線傳感等技術手段，實現全環節可視監控；通過RFID技術，對批次物料進行標識和不中斷傳遞，實現物料全過程質量監控和回溯；通過生產過程數據自動采集、自動加工，實現智能信息處理與服務決策，實現整個供應鏈全面覆蓋、全面感知、全程控制、全面提升。“傳感監控網絡”采集捕獲的信息，通過有線網絡、無線網絡、衛星通信、電信網絡、廣電網絡、藍牙等多種傳輸技術和通信網絡，快速準確地上報監控信息智能分析系統，分析系統根據預先定義的關于物移、闖入、徘徊、滯留、超速、越界、溫/濕/火/水/煙等不同環境異常觸控閾值條件，生成不同優先級的警報信息，并以指標、視頻、聲音、時間等不同維度的信息通報用戶。實現對環境、位置、時間三位一體的全方位精細化管理，提高物流倉儲管理的安全可控性。通過這樣的集成，可以方便地實現：在物流中控室隨時檢查某個工作間的溫、濕度傳感標簽，溫、濕度標簽在接收到溫、濕度數據后，可以定期向遠距離閱讀器發送數據，這些數據信息實時傳輸到監控室的顯示屏上。當任何一個監測數據超過事先設置好的警戒線時，就會發出報警提示，監控平臺可以在第一時間確定位置，進行有效處理，實現快速響應。另外，可以將監控系統與移動通信技術相結合。在機房出現異常時，利用短消息、郵件、手機或電話振鈴等方式進行提醒，充分實現無人值守的遠程監控，提高物流現場的管理效率和管理水平。
3智慧供應鏈平臺架構設計
基于物聯網技術的智慧供應鏈平臺的總體架構設計思路，以現代物流與供應鏈管理思想為核心，建立統一的平臺多元數據中間件，基于物聯網和SOA技術，建立流程化的物流管理信息系統（見圖2）結構體系，以整合供應鏈上下游系統資源和數據資源，增強供應鏈的可視性，強化績效管理和成本控制，為供應鏈提供監控調度手段，提升供應鏈整體執行效率，降低供應鏈總體成本，為智能化決策支持提供依據。
4物聯網技術對供應鏈管理的影響
物聯網技術的應用使企業供應鏈管理的方式發生巨大變革，主要體現在以下幾個方面。（1）實現供應鏈的可視化管理，實現產品的質量保障。通過在供應鏈各個環節運應物聯網技術，如RFID、二維碼、電子標簽等，對每個物品的流動信息進行采集，保證物品的可追溯性，實時監測產品的動態信息，利用互聯網實現信息的共享和交換，通過信息平臺可以查詢這些數據信息，實現供應鏈的可視化管理，保證產品質量，提高企業信譽度，實現價值最大化。（2）實現供應鏈的信息共享。信息共享是供應鏈管理的核心思想，信息共享保證信息的同步傳輸，供應鏈各環節的信息同步是供應鏈信息化追求的目標，只有實現各個環節信息的同步化管理，才能有效發揮供應鏈協同化管理的價值。物聯網技術的應用實現了各環節的信息采集，及時發送信息平臺，及時共享，減少數據采集的失真現象。快速有效的數據流動，可以有效應對客戶需求的變化，準確預測市場需求，大大減少庫存量，降低企業成本。（3）實現供應鏈的智慧管理。通過物與物的信息交換，實現自動化控制，減少對人工的依賴，節約成本，減少出錯率。智慧的物流供應鏈系統通過對數據信息的采集和分析，用先進的數據挖掘技術和智能分析技術進行智能化處理，根據提供的信息進行判斷，將結果回傳到設備采集器和節點，實現整個系統的閉環控制。遇到緊急情況，根據這些數據信息，自動啟動防護預案，實現多系統聯動，全面提升災害自動修復水平，從而提高供應鏈的智能化水平，實現真正意義上的智慧管理。
5結論
通過給貨箱或旅客行李貼上RFID標簽，在機場柜臺、行李傳送帶、安檢處、貨倉處等地方分別安裝RFID讀寫器，利用RFID讀寫器獲取RFID標簽信息[9]，利用ZigBee無線通訊的自定義傳輸協議傳輸數據，完成了對航空貨物的查詢與管理，了解貨物的狀態、位置及配送地方，并實時、準確的定位跟蹤。并且進入貨倉后，針對某些特別重要的物品可以綁定ZigBee終端，直接通過將ZigBee終端傳輸協議自定義為唯一的編碼方式，直接通過ZigBee終端設備將物品的信息傳遞給服務器，實現多方式對貨物的定位跟蹤，更加實時與精確。服務器、數據庫和航空物流管理系統之間數據交互通過局域網進行，采用UDP網絡編程進行數據傳輸。
2系統設計與實現
航空物流管理系統的設計由硬件設計、軟件設計和網站設計三部分組成，采用模塊化化設計思想，完成整體方案設計。
2.1硬件設計與實現隨著RFID傳感器技術的普及率的提高，RFID標簽廉價并可重復使用。數據傳輸方便，并且可以基于用戶的要求處理自定義加密算法[10]。本系統RFID-ZigBee主從節點模塊包括RFID標簽、RFID讀寫器和ZigBee無線網絡。其中RFID讀寫器射頻模塊采用的TI公司生產的TRF7970A，并將900M天線連接到讀寫器天線端口，微處理器采用的是超低功耗MSP430F2370，微處理器通過SPI總線接口方式連接射頻模塊，并通過RS232連接到ZigBee終端模塊。ZigBee無線網絡模塊微處理器采用的是TI公司生產的CC2530，它符合2.4GHzIEEE802.15.4標準的第二代片上系統，提供一流的選擇性、共存性、出色的鏈路預算、高達125°C的工作溫度和低壓工作性能，ZigBee采用自組織網實現數據傳輸通信[11]，CC2530的接口電路如圖1所示。
2.2軟件設計與實現RFID協議設計是在IAR嵌入式工作平臺Kickstart環境下完成的，Kickstart是一種集成開發環境（IDE），用于為MSP430微控制器構建和調試嵌入式應用。調試器完全集成，用于源和反匯編級調試，支持復雜代碼和數據斷點。RFID讀寫器功能是在VisualStudio2008集成開發環境下，采用MFC（MicrosoftFoundationClasses，微軟基礎類庫）提供的基于對話框的應用程序框架進行程序開發。RFID讀寫器根據ISO15693標準規范協議和指令實現尋卡、讀寫、鎖定、復位等功能，RFID讀寫器與PC通過RS232連接，操作界面如圖2所示。ZigBee無線射頻模塊數據通信軟件設計用IAREmbeddedWorkbench工具開發的，IAR軟件是一套用于對匯編、C語言或是C++語言程序編寫能進行編譯、調試并完成下載的嵌入式開發軟件。協調器的組網，終端設備和路由設備發現網絡以及加入網絡。協調器：給予ZDO層網絡形成反饋信息，發送網絡啟動事件到ZDApp層，接著轉到ZDApp_event_loop（）函數，啟動網絡事件；終端器和路由器：當發現有網絡存在時，網絡層將給予ZDO層發現網絡反饋信息。然后由網絡層發起加入網絡請求，如加入網絡成功，則網絡層將給予ZDO層加入網絡反饋。數據庫可在MicrosoftSQLSever2005開發環境下，根據設計需求完成建立，主要對象有客戶（Customer），訂單（Order），人（Agent），機場（Airport），航班（Flight），其關系如圖3所示。
2.3網站設計與實現網站是在VisualStudio2010集成開發環境下，采用VisualC#中的Web應用程序進行開發設計，采用的數據訪問技術來實現網站與數據庫數據的交互。為保證系統軟件的靈活性，軟件核心與網頁應盡量分離。航空物流管理系統主要使用者是物流客戶、人和機場，網站主要功能有登陸、注冊、人管理和機場管理，（如圖4所示）。網站首頁用于客戶查詢、用戶登陸及注冊，機場管理員頁面可以查看所有通過自己機場的貨物信息，選擇是否通過安檢，并對物品進行定位跟蹤管理，人管理員頁面可以根據日期、客戶和訂單號查詢自己的貨物信息，并且有添加客戶貨物信息的功能。
3系統測試
經過測試，系統能基本滿足設計要求。對錯誤信息的處理方面，在網頁中用語言來提醒用戶該輸入何種信息，并在后臺程序中規定信息的格式并在誤輸后彈出提示信息直到輸入正確，具有一定容錯能力。
4結語
危險品運輸車輛現代化程度普遍不高，有相當一部分運輸危險品的車輛是由普通車輛經過簡單改裝而來，對于危險品缺乏切實有效的隔離防護處理措施，易造成危險品泄露或變質。從業人員素質不高，處于節省成本等原因，裝載危化品不按規定操作，由于各種人為的原因、管理上的漏洞，以及客觀原因等引發的事故時有發生[2]。運輸過程中對于危險品的掌控僅由駕駛員一人負責，駕駛員可能缺乏在緊急情況正確處理危險品的技術方法，尤其是在城際間道路上，技術指導和救援不能及時到達，駕駛員若采取錯誤的施救措施會造成更大的安全隱患和事故。近年來，車載監控設備發展速度較快，危險品運輸企業普遍采取車載嵌入式監控和車輛行駛記錄儀的方式來監控運輸車輛的行駛狀態和行駛路徑，通過GPS與無線通信技術相結合的方法實現對車輛的定位和通信，已經實現了一定的對城際運輸車輛監控的能力。但監控系統構成比較簡單，系統各部分是獨立工作的，只能進行基礎的數據采集，數據分析和處理缺乏時效性。存在諸如定位精度不夠、定位有偏差；山區間信號覆蓋強度不足，數據信號丟失等問題。實時監控能力的不足可能造成對潛在隱患發現不及時，增加事故發生風險，若事故在城際間的道路上則會延誤最佳救援時機。另外，對于運輸危險品的實時監控、危險實時預警也是亟待解決的問題。
2物聯網技術
物聯網（InternetofThings）技術的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，將任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術叫做物聯網技術。物聯網技術的特點是感知全面、傳遞可靠和智能處理。物聯網典型體系構架分為三層，自上而下依次是感知層、網絡層和應用層。結合城際危險品運輸實際需求，每個層級有各自的功能劃分。感知層由各種有感知功能的傳感器和檢測器組成，包括監控記錄攝像頭、GPS全球定位系統、RFID標簽及讀寫器、胎壓監測器等設備，用于識別和檢測運輸車輛的胎壓、車速、地理位置、海拔高度、行駛路徑等指標，也用于監控所運輸危險品的實時狀態，如液體和氣體濃度、溫度、壓力、有無泄漏和變質等指標及狀態。感知層用以采集各項狀態信息，是物聯網體系的基礎和信息來源。網絡層對感知層的所收集的信息進行數據傳遞，利用互聯網、移動通信網、無線接入網及無線局域網等基礎網絡設施進行傳輸[3]，如3G/4G/Wi-Fi等技術手段。網絡層的主要作用是信息數據的傳遞。應用層用于連接物聯網和用戶，將物聯網技術結合到實際的危險品運輸行業中，對資源加以整合開發利用，使行業專業應用實施智能化，推出更為全面具體的低成本且高質量的問題解決方案。
3系統中主要應用的物聯網技術
3.1傳感技術
主要指各類傳感器，通過各類傳感器采集車輛及危險品的物理信息及指標，它是構成物聯網的基礎單元。目前最新的MEMS傳感器技術的快速發展為系統的建設提供了技術支撐。系統主要應用的傳感器包括傾角傳感器、速度及加速度傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、壓力傳感器、閥門開關傳感器和泄露濃度傳感器以及其它MEMS傳感器等[4]。
3.2物體識別技術
RFID技術是物體識別技術的代表，RFID讀寫器能自動識別讀取RFID的標簽信息，標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，或者由標簽主動發送某一頻率的信號，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。能高效識別運輸車輛身份和所運輸危險品的類型等各種基本信息。具有識別速度快、數據容量大、標簽數據可動態更改、動態實時通信等優點。實現對車輛及危險品的智能監控。
3.3位置識別技術
GPS是目前較為成熟，運用范圍廣泛的定位技術，在全球范圍內應用的比重達到40%以上。GPS定位系統具有在軌衛星數量多、定位速度快、精度高等優點。而我國研制開發的北斗衛星導航系統也逐漸趨于成熟，北斗衛星導航系統相較于GPS具有通信和目標定位等新興優勢。
3.4地理識別技術
以GIS地理信息系統為代表，具有強大的數據采集、管理、存儲、分析處理以及輸出空間數據的能力，將GIS系統與車輛運行情況相結合，提供車輛位置可視化的地理位置等信息，基于GIS地理信息系統集成已經成為物流發展的必然趨勢。
3.5無線通信技術
無線通訊技術發展勢頭迅猛，3G標準的TD-CDMA技術已經成熟，最新的4G標準的TD-LTE技術相較于前幾代技術在數據傳輸速度上有很大提高，100MB的理論下載速度、50MB的理論上傳速度，能夠適應高速移動的車輛的數據傳送，具有很強的時效性，且可以與云端存儲完美結合，隨著網絡覆蓋的廣泛化和深入化，4G技術能夠勝任物聯網的數據傳輸需求。
4城際危險品運輸安全監控系統結構
城際危險品運輸安全監控系統由三部分組成，分為車輛及危險品綜合工況信息采集系統、信息數據傳輸系統和遠程監控調度指揮中心系統。實現對危險品狀態的監測與安全預警、位置跟蹤、運輸過程信息記錄等功能。安全監控系統結構如圖1所示。
4.1車輛及危險品綜合工況信息采集系統
城際之間道路形式多種多樣，有路況良好的國道及高速公路，也有路況差的鄉道縣道等道路。運輸空間跨度較大，距離少則一百公里，多則上千公里。危險品運輸車輛需要在復雜的道路條件和氣候環境條件下長距離長時間行駛，對車輛及危險品的各項指標進行實時監控顯得尤為重要。車輛工況信息采集系統主要完成車輛車況的采集和集中處理工作，是整個車載系統的核心，該系統由各種傳感器和數據變換設備組成[4]。根據制定的危險品運輸規則，對車輛的行駛速度、加速度、地理位置、海拔高度以及車輛所在的道路環境，氣候溫度進行實時監測；對于所運輸的危險品的溫度、濕度、濃度、震動情況以及是否泄漏等信息進行實時數據采集；對于駕駛員和車輛前方的路況使用攝像頭進行錄制，將采集的數據發送給駕駛員和監控指揮中心，如果有信息數據的異常情況和檢測導致危險的因素，駕駛員和監控中心能及時做出反應，排除安全隱患。若運輸車輛已經發生突然事故，系統也能及時通報駕駛員和遠程監控中心，給出發生問題的原因，為監控中心迅速派出救援和指導駕駛員正確救災提供便利。車輛及危險品工況采集流程如圖2所示。
4.2信息數據傳輸系統
通過衛星及無線數據通信技術，使采集的信息得以傳輸到駕駛員端和遠程監控調度中心，同時使車輛控制終端和遠程監控中心實現實時通信。基于GPS全球定位系統和3G技術，加上北斗系統作以輔助。能夠有效傳輸信息采集系統收集的數據，在發生緊急情況的時候，信息傳輸速度以及信號強度具有重要的意義。快速的信息傳輸速度和高強度的網絡信號是緊急情況下指導及救援的重要保證。3G技術的成熟度已經很高，在傳輸數據和聲音速度上相較之前的GPRS制式網絡有了質的提升，適用于對于采集數據的傳輸和緊急通話。隨著3G網絡覆蓋面的加深和4G網絡的普及，即使在城際間復雜的地形中，如山區之間和隧道內部，都能保證信息和數據的順利傳輸。若在通信網絡不佳的極端條件下，北斗衛星導航系統也可用于緊急通信，駕駛員通過車載終端能及時與遠程監控中心取得聯系，同時能標定運輸車輛及危險品所在位置，作為常規通訊手段的輔助和保障，多重手段保證通訊不中斷，及時發現問題，迅速排除危險。
4.3遠程監控調度指揮中心系統
遠程監控調度指揮中心是整個系統的關鍵部分，起到信息匯總、數據分析、通信傳輸、信息管理、監控與指揮的作用。通過接收從車載終端發回的信息數據，隨時監控運輸車輛的行駛狀態諸如速度、位置、海拔高度等信息，通過攝像頭和無線網絡能實時檢測駕駛員的狀態，是否有超速及吸煙等違反規定易觸發危險的行為。同時能監控危險品的各項參數指標，配置各類服務器、專用的應用管理程序等，用于數據的周轉和數據分析以及指導解決方案的導出。配以救援調度系統，結合詳盡的突發事件應急預案，與運輸車輛鄰近城市救援系統聯動，對發生事故或危險的地點及時派出救援力量，規劃出最佳路徑，在最短時間內到達現場進行救援工作。通過查詢事故發生前的車輛及危險品狀態的信息記錄，加上專業軟件技術人員的分析，能推導出事故的誘因或直接原因，使得在責任認定時證據充分、更準確更直接，也對后續運輸工作方案及操作流程提出警示和整改方案。
5結論
目前，物聯網技術還屬于一個新興技術，正在快速發展。業界對物聯網還沒有一個完全統一的概念，但普遍認可的概念是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(GPS)、激光掃描器、環境傳感器、圖像感知器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網可分為3層，即:感知層、網絡層和應用層。物聯網結構如圖1所示。感知層是物聯網的皮膚和五官，識別物體、采集信息。感知層包括條碼掃描、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、各種傳感器、終端、傳感器網絡等，主要用于識別物體、采集信息與控制。網絡層是物聯網的神經中樞，就像大腦的信息傳遞和處理。網絡層包括通信與互聯網的融合網絡、網絡管理中心、信息中心和智能處理中心等。網絡層將感知層獲取的信息進行傳遞和處理，類似于人體結構中的神經中樞和大腦。
2堆取側取堆取料機概述
隨著全球工業的迅速發展，各個領域對其生產線的自動化程度及對全廠環保節能的要求越來越高。堆取料機在礦山、冶金、石化、鋼廠、電廠、煤礦的應用也越來越被人所認可。頂堆側取堆取料機是由圓形橋式刮板混勻堆取料機派生出的一種新型散料搬運設備。與圓形橋式刮板混勻堆取料機不同的是前者在料堆頂部取料，后者在料堆端部取料。對于同等直徑料場而言，頂堆側取堆取料機料堆高度要比圓形橋式刮板混勻堆取料機要高，堆料量要大很多，對于物料倉儲量大的廠礦更為適用。
2.1控制系統的硬件部分
頂堆側取堆取料機的電氣系統硬件選型遵循著確保電路工作的穩定性、安全性的原則，控制電路在出現事故情況的下，保證操作人員、生產機械、電氣設備的絕對安全，并能有效地防止事故的蔓延。頂堆側取堆取料機控制系統主要包括用于配電類的斷路器、接觸器、變壓器等，用于控制系統的可編程控制器(PLC)及人機界面(觸摸屏)，用于保護類的熱繼電器，用于傳動類的變頻器，用于檢測類的物料探測器、編碼器、限位開關、接近開關、超聲波料位計等，用于監控類的視頻采集系統，用于管理類盤煤系統。各部分相互配合來構成一個整體的堆取料機控制系統。頂堆側取堆取料機控制系統的核心部分就是可編程控制器(PLC)，它是整個系統的大腦，通過現場各類檢測元件反饋來的信息作出判斷，通過程序的編寫來實現其正常的生產工藝。
2.2視頻監控系統
由于頂堆側取堆取料機設備較大，在生產過程中觀察角度不好，很容易在手動工作時出現堆料溢料，料堆堆積形狀不規范，取料時吃料深度大并出現取料余料等現象，很可能造成工作事故，影響工作效率。因此，在頂堆側取堆取料機上增設工業電視監控系統具有要意義。頂堆側取堆取料機設有一套獨立的工業電視系統，包括5個變焦距彩色攝像機(帶旋轉云臺)、系統主機、電源、彩色液晶監視器、光端機等(見圖2)。
2.3盤煤系統
隨著產品智能化的不斷提高，激光盤煤系統已經大量用于圓形煤場中，通過安裝于堆取料機上的盤煤系統可將料場中煤量進行合理分析，并通過三維合成及數據分析，以圖形及報表的形式將數據送至主控制室，可讓廠礦合理的分配煤炭的進出時間及進出量，大大節省人力。由于當今煤炭行業價格不穩定，通過盤煤儀可以對電廠所需煤炭需求有精確的掌握，同時對市場煤炭價格的預判來降低電廠的成本。盤煤系統共分為激光盤煤儀，回程角度測量及后臺集成控制器。盤煤系統安裝示意圖如圖3所示。
3基于物聯網技術的產品硬件組成及數據采集
基于物聯網技術對頂堆側取堆取料機數據采集的方法簡單的說就是在設備上安置1臺工控機，工控機內嵌入1個用于通訊的DP板，利用DP通訊將工控機與頂堆側取堆取料機控制系統中的PLC進行連接，將PLC中的數據采集至工控機中。利用3G技術將工控機內的數據傳至遠程服務器內。通過頁面訪問進入已設計好的畫面內，畫面同時調取服務器內數據，從而達到遠程在線檢測的目的。
3.1產品硬件組成及網絡連接
3.1.1產品硬件組成在設備上安置1臺工控機，工控機與堆取料機控制系統之間利用DP通訊來連接。工控機上放置1個用于通訊的DP板，利用DP通訊將數據從設備控制器內采集出來。3.1.2網絡連接建立基于云計算技術的物聯網云服務系統，并利用3G技術實現其與主流操作系統移動終端的通訊。將工控機采集過來的信號傳送至服務器內。設備網絡連接如圖4所示。
3.2網絡配置
在PLC內進行DP網絡配置，將PLC內DP地址設置為1，波特率為1.5b/s。將工控機所需數據放置于單獨數據塊內。工控機內設置DP地址為2，波特率為1.5b/s。數據讀取循環間隔為3.5s。
3.3頂堆側取堆取料機數據
由于堆取料機數據較多，根據實際需求調取必要數據。這樣不但減少網絡傳送數據量，降低傳送時間，同時保證數據準確。頂堆側取堆取料機傳送數據信號如表1所示。數據顯示利用局域網，在線登陸監控界面，通過調用服務器數據進行監視。
4應用情況
目前，該技術已在寧夏某企業成功應用1年。在此期間，服務中心專家智能系統對現場設備的實時監測，多次為設備故障做出了預判，提前告知用戶問題，避免突發事件的發生，減少了設備因故障停機時間近60h，降低用戶因此而帶來的損失近200萬元。用戶滿意度極高，同時由于該技術的應用增強了用戶對公司產品的信賴，近期再次簽訂了訂貨合同，增加訂貨產值。由此看來，物聯網技術的應用價值可觀。
5存在問題
5.1網絡安全問題
由于物聯網技術是新型的一門技術，物聯網技術在頂堆側取堆取料機上的應用主要依靠物聯網的傳送來完成的。而基于云計算技術的物聯網云服務系統，在信息安全需要較高。現階段，一方面要分析傳統計算平臺面臨的安全問題，采取全面嚴密的安全措施;另一方面，云平臺應向用戶證明自己具備某種程度的數據隱私保護能力。
5.2傳送信號問題
頂堆側取堆取料機物聯網應用是3G網絡平臺搭建的，由于現階段3G網絡覆蓋區域的問題，出現過信號丟失、斷網等問題出現。現階段采用了移動3G，電信3G雙網并行的方式來緩解信號不穩定的問題。
6結語
所謂Savant技術，其是一種對物聯網當中的物品電子編碼的相關數據進行傳送與管理的分布式網絡軟件。Savant技術始終處在Internet與閱讀器之間，而其主要的任務即是對閱讀器的協調，對數據的校對、傳送與儲存，以及任務管理。一般情況下，Savant技術的實現首先就需要閱讀器將電子標簽上的信息讀取出來，然后將其發送到Sacant之中，然后Savant再做相應的處理。從整體上來看，Savant具有對數據的平滑、校驗以及暫存等功能。經過Savant處理后的數據傳送到In-ternet之后，將更具精準性[1]。
2、信息智能分析與控制技術
所謂信息智能分析與控制技術，即是通過對先進軟件技術的應用對各種物聯網信息進行快速處理與海量存儲，并且將處理的結果及時的反饋于物聯網的各種控制部件當中。就目前的情況來看，模糊意識、人工智能以及云計算技術等都能夠滿足物聯網的海量信息處理需求。
3、在通信裝備管理中的應用
3.1庫存通信裝備管理
在物聯網技術的應用下，人們通過對各種技術與設備的利用，有效的實現了對通信裝備的識別、定位以及跟蹤等。而如果將其應用在庫存管理中的話，不僅能夠實現對每一個裝備的高效管理，同時還能夠有效的管理與監控通信設備的入庫與出庫等具體的環節。具體而言，在入庫時，物聯網技術的應用能夠對其裝備進行信息的采集與錄入，并且通過軟件的利用，可以在固定的位置存儲裝備。而在出庫時，則可以對其進行登記，并實現對整個裝備存儲過程的監控與管理，達到了預防丟失、保證安全性的效果。顯然，在這樣的環境下，針對于通信裝備管理的水平必然將得到實質性的提升。
3.2通信網絡管理
無線網、有線網以及計算機網等，即是現代通信網絡的主要內容，其所涉及的裝備種類不僅數量多，而且技術體制極為復雜，配置也高度分散。基于這樣的情況，通信網絡的管理儼然較困難。那么，物聯網技術的應用將以更加透徹的感知、更加深入的智能化以及更加全面的互聯互通方式來對各類通信網絡進行管理。所謂更透徹的感知，即是通過嵌入在通信裝備中的RFID技術與各類傳感器的應用來對通信頻率、數據流量、溫度以及誤碼率等信息進行實時的感知，并對其進行快速的分析與處理[2]。所謂更加深入的智能化，即使指通過先進技術的應用來對復雜的裝備運行數據信息進行良好的處理，并依據預設的參數來對各類管理以及警告信號進行自動的傳遞，從而形成決策，在聯動相應處理預案的同時，第一時間通知相應的裝備維護管理人員對通信網絡的運行進行合理的干預、對突發故障進行緊急處理等。所謂更加全面的互聯互通，即是通過互聯網系統來實現各通信信息的分析與處理、交互與共享以及實時的監控。同時，還能夠對在網運行通信設備進行遠程調度與遠程管理。
4、制約物聯網技術應用的主要因素
4.1標準體系問題
就目前的情況來看，雖然物聯網技術得到了積極的研究與應用，但對其的研究并沒有形成一種統一的標準。在這樣的情況下，物聯網技術的利用價值就很難得到廣泛的認同。同時，因為物聯網標準體系不夠健全，致使針對其的研發工作缺乏規范性，而對其的使用也沒有形成一定的規模，存在著移植困難的現象。顯然，只有進一步完善物聯網的標準化體系，才能夠讓物聯網技術在更多的領域中將自身的作用充分展現出來。
4.2承載網的實現問題
就目前的情況來看，雖然目前我國很多領域都逐步建立起了專用的信息網絡，但從本質上來說，大多數信息網絡依舊屬于單一的IP網。顯然，這樣的網絡根本無法滿足物聯網對承載網“資源可知、安全可信、可控、可管”以及支持多種技術模式的要求。因此，應該充分對新型分組交換技術的下一代網絡（NGN）進行實際的部署與應用。只有這樣，承載網無法滿足物聯網要求的問題才能夠在根本上得到解決。
4.3軍事安全問題
眾所周知，物聯網技術擁有極強的信息獲取能力，能夠實現對任何信息的掃描、識別及閱讀。顯然，目前很多領域在信息安全工作的開展上并不夠完善，其信息很容易被泄露，而一旦泄露出去被不法分子所利用，那么通信的安全必然將受到嚴重的威脅。而諸如政府、部隊等政治性領域而言，其軍事通信安全如果受到了威脅，則很有可能對社會、國家的安全帶來嚴重影響[3]。因此，必須不斷的提高物聯網系統的安全性，旨在讓通信安全得到有力的保證。
5、結語
1.1實驗室資源共享由于測控專業學生相對較少，所以大多高校都不愿花大量經費去建立測控專業的實驗室，基本都采用共享其它專業實驗室的方式，這也限制了測控專業的發展。我們學院也同樣存在這個問題，目前針對測控技術與儀器專業開放的專業實驗室有傳感器實驗室、自動控制實驗室和計算機仿真實驗室，沒有專門的虛擬儀器實驗室。之前學生只能在計算機仿真實驗室里做些虛擬儀器課程的基礎實驗，無法做專業實驗，在將物聯網技術引入之后，我們摸索出了實驗室資源共享的模式，也就是將不同實驗室的資源共享使用，以此完成虛擬儀器課程的專業實驗教學任務。其中傳感器實驗室擁有近20種傳感器、30套ZigBee模塊(WSN的一種)和30套GPRS模塊(無線傳輸技術的一種)等設備；計算機仿真實驗室擁有50臺計算機和配套虛擬儀器軟件，可以完成虛擬儀器課程的所有基礎實驗。在教學安排上只要將傳感器技術和虛擬儀器課程分在兩個學期，就可以實現兩個實驗室的資源共享，學生就可以借助于傳感器實驗室的資源完成虛擬儀器課程的大多數專業實驗。
1.2科研成果轉化虛擬儀器技術是利用高性能的模塊化硬件，結合靈活高效的軟件來完成各種自動測試、測量應用。將虛擬儀器技術和物聯網技術結合起來，在自動測試測量、無線通信、故障診斷和遠程測控等方面有著極大的應用價值和應用前景。目前，國內很多高校和科研機構積極致力于這兩者結合模式的研究，如天津大學、華北電力大學等。我們學院在這方面也開展了很多研究，譬如開展了“基于LabVIEW和物聯網的風光互補電站監控系統的研究”、“虛擬儀器與GPRS無線通信測試研究”等多項校廳級項目，并取得了一些成果。我們已經將項目涉及的無線傳感器技術、GPRS無線數據傳輸技術應用到虛擬儀器課程當中，對整個虛擬儀器課程的教學起到了很大的推動作用。
2物聯網技術的應用體現
物聯網技術在虛擬儀器課程中的應用體現在實驗教學環節，主要針對專業實驗。因為基礎實驗僅依靠軟件編程就可以實現，譬如學生編程練習數組函數、結構等知識。但對于專業實驗，必須要有硬件配套才能完成，借助于傳感器實驗室的WSN和GPRS將傳感器測量的信號傳給計算機仿真實驗室的上位機，再通過上位編程對各種參數進行分析處理，就實現了一套從數據采集、數據傳輸、數據分析、數據存儲、遠程監控的完整流程，讓學生體會到虛擬儀器作為自動測試測量領域專業開發工具的優勢所在，掌握到該領域的一些前沿技術，此類專業實驗的實驗流程如圖1所示，只要改變傳感器類型、ZigBee組網方式和數據中心程序，就可以完成不同的專業實驗。在實驗內容安排上，我們追求量少質高。開設了幾個目前科研應用中比較常用的無線通信、遠程測控和故障診斷方面的實驗。譬如開設的“虛擬儀器與GPRS無線通信測試”實驗，就是由校級精品實驗項目轉化而來，旨在通過借助虛擬儀器的實驗平臺，快速搭建一套GPRS無線通信系統，模擬實際工程中無線通信的全過程，通過LabVIEW編程，設計出友好的人機交互界面，將無線通信的原理和過程直觀形象地展現出來，讓學生充分理解無線通信的原理和設計思想，在實驗室里就能接觸到要在科研項目或企業里才能用到的新技術。同時在課堂教學上將實驗中涉及到的物聯網技術進行講解，譬如ZigBee組網選擇、ZigBee組網協議、用于GPRS通信的TCP/IP協議等，講解時可結合項目實例進行，課堂上現場演示利用GPRS技術通過簡單編程實現手機短信和彩信的收發，讓學生能直觀地感受到所學課程的實用性和前沿性，讓學生從心底里產生要將這門課學好的沖動。
3教學效果
引入物聯網技術之前，由于無法開展專業性的實驗，使得很多理論無法得到實踐運用和驗證，學生只能通過編程練習數組函數、結構等基礎實驗，普遍感覺實驗比較空洞、枯燥，積極性不高，學生感覺不到該課程的工程應用價值，也體會不到虛擬儀器作為自動測試、測量領域專業開發工具的優勢所在。在將物聯網技術引入之后，使這一問題得到很大改觀。開設的實驗項目涉及的內容是目前很流行的無線通信領域，而且GPRS通信中還可以實現手機短信的接收和發送，所以學生的積極性都很高。另外，在項目的實驗過程當中，每組學生會對程序界面的設計和調試過程進行探討，所以實驗氛圍也很好。另外該類項目要求學生要對所做內容有個清晰的思路和具體實現方案，要求學生具備一定的編程能力和程序調試能力，所以對學生實踐能力的鍛煉，創新意識的培養、探究性思維的啟發都起到一定作用。
4結語
1)提供智能化教學環境。學生時常為找不到自習教室而苦惱，利用物聯網技術搭建的信息平臺，學生可以通過網絡了解到自習室的情況。將攝像頭、傳感器等設備安裝在教室中，并且與教室資源系統連接起來，將實時的學生數量信息傳遞到資源平臺上，學生可以通過進入教學資源系統來查詢自習室的占用情況，從而節省了找自習室的時間。
2)智能考勤系統。傳統教師點名的考勤方式，浪費了一定的教學時間。使用智能考勤技術，學生上課前通過刷卡進教室，教室的讀卡器在接受了學生的刷卡信息后，自動將信息發送到教學管理系統中，并通過計算機將數據更新到考勤數據中去，這樣教師就可以通過計算機快速的查詢學生的出勤情況，從而節約了教學時間。
3)構建智慧圖書館。智慧圖書館的建設主要為學生借閱圖書和學校管理圖書提供方便。首先，學校圖書館是供學生查閱資料的場所，外來人員的進入會給圖書館的管理帶來了不便，利用RFID標簽和學生的一卡通等設備，可實現圖書館安全管理。另外學生借書、還書也依靠一卡通來實現，通過刷卡、掃描圖書等方式來實現自助式借書，還書時只需掃描一卡通即可獲得書本信息，方便圖書的歸架。另外，系統在刷卡時能自動識別學生的專業、借閱記錄，學生的考試成績等信息，自動尋找學生的興趣點，為學生提供推薦服務，方便學生學習。
4)實驗室管理。實驗室的設備一般造價昂貴，其結構、類別也比較復雜，通過電子標簽，對實驗設備進行管理，在電子標簽上存儲設備的信息，通過與網絡系統相連接，實現統一控制。學生憑一卡通進出實驗室。
2物聯網在學生生活方面的應用。
校園生活是智慧校園管理系統中的一項重要內容，校園生活包括學生、教師在校園內消費、住宿、校園安全、車輛管理等方方面面，智慧校園是以智慧技術來實現智慧生活，利用物聯網技術來更好的實現智慧校園。具體來談，有以下幾點。
1)消費管理。消費管理是智慧校園的重要組成部分，以物聯網技術為核心的消費管理主要包括：
⑴基于RFID技術的一卡通，或有的學校以手機等作為信息存儲器，含有學生的基本信息。
⑵RFID閱讀器，即消費場所的刷卡器，讀到信息后傳至后臺的數據庫進行查詢，讀取和扣除金額。
⑶后臺數據庫，持卡人的信息統計在數據庫中，方便了消費業務的查詢。像食堂、商店、浴室等場所的消費管理都可以通過這種方式實現。
2)智能照明控制。利用物聯網技術實現智能照明，利用聲控裝置、加法計數器等設備，根據光線、教室有無人來自動控制照明開關，實現節能效果。
這里以制藥企業的潔凈室為例，對其空調控制系統的構建進行簡單分析。潔凈室也稱無塵車間或者清凈室等，是指將一定空間范圍內空氣中的有害氣體、微粒子、細菌等污染物排除，同時按照相應的標準和規范，對室內的溫度、濕度、潔凈度、壓力、氣流速度、照明、靜電等控制在一定的范圍內，給予特別設計的房間。這種房間的特征在于，無論外界的空氣條件如何變化，室內都能夠維持設計要求的潔凈度和溫濕度等性能。潔凈室的主要功能，是室內污染控制，可以保證產品的無菌生產，確保產品質量，在制藥企業的生產過程中占據著非常關鍵的位置。因此，做好潔凈室空調控制系統的設計是非常重要的，直接影響著潔凈室的環境質量和潔凈度，同時，在空調系統安裝調試完成后，還必須定期對其進行監測，保證空調系統的穩定運行。這里結合潔凈室對于空調系統的要求，依據GMP的相關標準，以物聯網技術為基礎，對制藥企業空調控制系統進行了設計和構建。考慮到制藥企業的長期發展規劃，在設計過程中，為了保證系統具備良好的集成性和可擴展性，采用了模塊化的設計，主要包括以下幾個基本模塊:
1.1空氣調節模塊以PLC實現空氣調節模塊的設計和構建，通過相應的電纜，將控制系統的輸入/輸出引入到PLC機箱。其中，輸入模塊主要負責對于傳感器信號的采集和整理，包括溫濕度傳感器、壓力傳感器等；而輸出模塊主要是對各種設備元件的控制，如新風閥、加熱器、制冷器等。通過PLC控制，可以結合室外新風、室內溫濕度、水溫、壓力等，進行相應的模型計算，并根據計算得出的數據，控制風機、水泵的運行速度，從而實現空調系統的節能運行。
1.2RFID模塊RFID數據采集終端在潔凈室環境中，一般會設置在比較典型的工位上，實現對于產品生產環節基礎數據的實時在線采集以及統計分析，同時還可以對生產進行全過程的監督和管理，微系統提供生產過程中相應的物料、人員、設備等的具體狀況，方便管理人員進行操作和調節。
1.3無線通信網絡無線通信網絡在空調控制系統中的作用是不容忽視的，各個傳感器終端采集到的設備信息，如電機的運轉狀態、設備的振動情況等，都需要經過無線通信網絡傳輸到集中監控中心，而集中監控中心在對信息進行整理后，同樣需要經無線網絡發送到管理人員的接收終端，為設備的管理和控制提供必要的參考依據。不僅如此，通過無線通信網絡，還可以將相應的信息經路由器連接到遠程監控電腦上，實現對于設備的遠程監控和管理。
1.4集中監控中心集中監控中心在空調控制系統中處于核心地位，發揮著不可替代的作用。通過無線通信網絡，集中監控中心可以對潔凈室內的各種設備的工藝參數、運行狀態以及各參數的實時曲線燈進行實時顯示，幫助管理人員做好空調系統的管理工作。在集中監控中心上，運行有后臺OPCServer數據服務器、后臺數據庫以及可以實現與其他系統對接的開放式接口。在集中監控中心，還配置有相應的通信模塊、數據記錄模塊、報表模塊以及用戶管理模塊等，以實現各種不同的功能。對于其前臺界面的開發，這里采用了，界面的主要功能包括以下幾點：（1）對監控數據以及相關工藝參數的實時顯示；（2）對設備運行狀態的實時監控和顯示，如除塵機組的運行狀態、變頻器的運行狀態等；（3）對于各執行器數值的遠程控制和調整，包括風機、水泵的頻率值，風閥執行器的開度等；（4）對各種統計數據的整理和歸納總結，并制成相應的報表，可以顯示各數據的實時曲線和歷史曲線以及設備的故障警報信息等。在對空調控制系統進行設計和構建后，試運行一段時間，發現系統運行良好，可以實現對于設備信息的快速收集和處理，以及信息的實時顯示，結合物聯網技術，利用手機等無線終端，就可以實現對于空調系統運行情況的監控管理，并及時對故障進行處理，可以有效提高管理效率和生產安全，應該得到充分重視。
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